GPIO Eingang bei langer Leitung schuetzen

Das ist ein CNY17.

Oder so umbauen wie von Stefan empfohlen?

Grüße Marc

Deutsches Museum "regulär": Eintrittskarte (ab 18 Jahre) 14,00 € Kombiticket für Museumsinsel, Flugwerft und Verkehrszentrum (bis zur Einlösung zeitlich unbefristet gültig) 21,00 € Familienkarte*) 29,00 € (*2 Erw plus Familienkinder bis 17 a)

Aber für Schulklassen: Schüler in Gruppen je 4,50€, pro 10 Schüler eine Begleitperson. Finde ich einen deutlichen Rabatt.

Sie meinte, mehr interaktives Zeugs, aber das bezog sich auf den speziellen Bereich den sie besuchen wollte -- Physik Realschule, meine ich.

Ist da auch noch ein Zeitsprung dabei? :-)

Thomas Prufer

Und vom Verkehrshaus war ich ziemlich enttäuscht, da hätte ich mehr erwartet als eine mit der Lok 2000 endende Geschichte des Schweizer Schinenfahrzeugbaus. Auch die Seilbahnabteilung fand ich traurig.

Grüße Marc

Ehrlich gesagt habe ich das Argument nie verstanden. Sonderausstellung in Berlin: Zugfahrten hin und zurück 200,-, Übernachtungen 200,-. Da ist mir der Preis für die (dann natürlich mehreren) Museen sowas von egal. Oder anderes Extrem in der direkten Nachbarschaft: Anfahrt mit dem Auto zweimal 30 km. Dazu Parkhaus und u.U. Essen gehen. Wenn es mir das wert ist, kommt es auf die paar Euro Eintritt auch nicht an.

Hallo Marc,

Du schriebst am Mon, 15 Jun 2020 20:32:35 +0200:

...

Weil die Fotodiode desselbigen diese Spannung als Durchlaßspannung braucht. Und wenn der Kontakt wieder aufmacht, dann hält der 10µ-Elko diese Spannung über eine recht lange Zeit, bis er sich per eigenem Leckstrom entladen hat. GPIO und "Oszi" machen da nicht viel aus, der Oszi (1...10MOhm) noch mehr als der GPIO (>> 10MOhm).

Indem Du den Optokoppler parallelschaltest, und zwar mit einem _deutlich_ kleineren Vorwiderstand - was dann eine komplette Neudimensionierung der gesamten Schaltung nötig macht, z.B. alle Widerstände um einen Faktor

Das ist klar. Ich bezog mich auf den Fall, dass man eh da ist und z.B. spontan ein Schlechtwetterprogramm benötigt. Schweizer Städte sind allein schon aufgrund fehlender Grösse nur seltenst eine Reise wert. Bei mir liegts halt vor der Haustür, und in/um München bin ich gelegentlich aus andern Gründen.

Verkehrshaus Luzern: All-inclusive TagesPass 56.-. Bei grösseren Familien ist das dann durchaus ein Posten; bei der Bahn und bei der Übernachtung geht es sublinear.

Falls Du jemals sowas vorhast und die Strecken laenger sind, waere LoRa dafuer die bessere Technologie. Das ist Funk unter 1GHz mit geringer Baud Rate, aber wenig Leistung bei hoher Reichweite. Wieviel davon in Europa zugelassen ist, weiss ich aber nicht.

Wenn Deine Mimik am Ext Port haengt, dann hat der Banana Pi >10uF dran (VCC-5V auf Seite 12). Auch noch C129, also mehrere und da kein Polaritaetszeichen vermerkt ist, sind es vermutlich keramische Kondensatoren. Keramisch ist immer gut.

Jedenfalls fallen an dem bei 12mA etwa 1.2V ab.

Ja, 330ohm ergibt gut 11mA, das ist schonmal ordentlich. Auf der GPIO Seite (3.3V) dann 2k als Pull-up Widerstand, was bei 40% CTR konservativ genug ist. Es ist auch empfehlenswert, 200k oder aehnlich von der sonst offenen Basis zum Emitter zu legen, damit das Dingen bei offenem Schalter nicht auf Stoerungen reagiert. Sonst kann es bei entfernten Gewittern zu Meldungen von zuviel Regen kommen.

Auch wichtig: Eine Diode antiparallel ueber den Eingang des Optokopplers setzen. In diesem Fall also mit der Kathode an Pin 1 und Anode an Pin 2. Das kann eine billige 1N4148 sein oder was immer Du hast. Vermeidet Reverse Breakdown, wenn ein Gewitter durchzieht.

Ich kenn den als 4N25

Ich nehm da meist 100k, direkt von Basis nach Emiter. Der Zweck dieses Widerstandes ist aber in erster Linie die Abschaltgeschwindigkeit zu erhöhen. Durch die LED wird die Basis aufgeladen. Der Widerstand zum Emitter leitet die dort vorhandenen Ladungsträger nach GND ab. Ohne den Widerstand dauert es eine kurze Zeit, bis der Transistor nach dem Abschalten des Lichts wieder komplett sperrt.

Macht Sinn.

Aber das ganze Spiel mit dem Optokoppler bringt eigentlich nichts, wenn man dieselbe Stromversorgung für die LED und den Phototransistor nimmt. Wenn eine Fremdspannung auf die "lange Leitung" einwirkt, dann schlägt das bis zum Netzteil des PI durch. Das kann man natürlich in den Griff bekommen, ist auch nicht schwer, aber dann kann ich auch auf den Optokoppler verzichten.

Mein Vorschlag ist nach wie vor:

1. Schalter nach GND und nicht nach VCC

1. Relativ niederohmig arbeiten, d.h. z.B. einen 1k Widerstand von VCC zum Schalter, oder einen 330 Ohm. Wenn man 330 Ohm nimmt, könnte man dann auch noch eine rote LED in Serie schalten um die Pulse zu sehen. Der Widerstand (und die LED) befindet sich auf der Platine des PI. Der Schalter an der langen Leitung schaltet nach GND. Damit habe ich dann am Widerstand 5V wenn der Schalter offen ist und 0V wenn der Schalter geschlossen ist.

2. Dieses Schaltsignal (siehe 2.) über einen vergleichsweise hohen Widerstand auf den GPIO Eingang des PI schalten, z.B. 100k. Damit entfällt auch die Anpassung an den 3.3V Eingang.

1. Den GPIO als hochohmigen Eingang ohne Pull-up oder Pull-down beschalten.

2. Schutzdioden von GPIO nach VCC und GND (kann man auch weglassen, sind normalerweise schon intern im Prozessor vorhanden).

Wenn man es bombensicher haben will, dann anstelle des einzelnen 100k zwei Widerstände in Serie, z.B. 2x 50k oder 2x 100k und die Dioden nicht direkt am GPIO sondern an der Verbindung der beiden Widerstände.

Das ganze ist dann niederohmig auf der langen Leitung und hochohmig am GPIO. Wegen dem 100k kann kein hoher Strom zum GPIO und zu den Schutzdioden fließen. So können dann auch keine hohen Spannungen am GPIO auftreten.

Wichtig: Die lange Leitung "potentalfrei" halten, also nicht draußen mit Erde verbinden oder sowas.

Wenn man das so macht wie oben beschrieben, benötigt man:

Kondensatoren nach Geschmack, z.B. 0.1uF, parallel zu einer der beiden Schutzdioden.

Das ist eine sehr interessante Technologie, auf meinem Grundstück ist das aber overkill und zu teuer. Da gibt es WLAN und auch kabelgebundenes Ethernet.

Grüße Marc

Ja, der 100k Widerstand muss am Pi Board sitzen.

Bei 100k reichen die internen. Aber es muss ein langer Widerstand sein oder mehrere kleinere in Serie wie Du unten schreibst, sonst springen Ueberspannungen als Funke ueber.

Bombensicher ist immer am besten. Von meinem Selbstbaukram ist bisher nichts kaputtgegangen und einiges davon ist ueber 40 Jahre alt.

Wobei man das bei uns (USA) erden muss. Im Prinzip fast alles, was draussen installiert und anfassbar ist.

Als wir Glasfaser-Internet bekamen, wo das letzte Stueck ueber Koax laeuft, musste sogar das nochmal aussen geerdet werden. Obwohl es alles Niederspannung ist oder in diesem Fall nur HF-Signale. Ich fragte den Installateur, ob das wirklich so verkniffen gesehen wird ... "Oh yeah!".

Sollte aber am digitalen Eingang dann Schmitt Eigenschaften haben, also Hysterese. Die Flanken ziehen sich dann naemlich ueber zig msec.

Ist klar, wobei das mit den Überspannungen vermutlich nicht so kritisch ist wie es manchmal dargestellt wird. Es liegen ja beide Adern relativ niederohmig an der Versorgung des PI an. Da kann sich nichts statisch aufladen und wenn der Blitz einschlägt ist es sowieso zappenduster.

Ja, ist manchmal erstaunlich, wie lange solche Sachen halten ;-)

Ja, aber man kann ja alles isolieren, d.h. es muss ja nichts anfassbar sein.

Wenn ich draußen erde und die Masse des Raspi ebenfalls am Schutzleiterpotential hängt, dann hat man da schnell mal Potentialdifferenzen und Ströme auf der Masseleitung.

Dagegen hilft dann aber ein Optokoppler bei dem ich Ein- und Ausgang mit derselben Stromversorgung betreibe auch auch nicht.

alles Müslifresser ;-)

Ja, ich würde aber sowieso den Kondensator weglassen. Die Eingangskapazität zusammen mit dem 100k macht da schon einiges an Tiefpassverhalten. Entprellen kann man wenn nötig eh besser in Software.

Ja, das ist der erste Link den Google dazu auswirft. Habe ...

... instinktiv ein anderes Datenblatt genommen. Immerhin braucht man für einen Optokoppler keinen Treiber. Beruflich komme ich aktuell nicht um Broadcom herum, die Dinger sind in Server-Hardware einfach zu weit verbreitet und wenn man weiß wie's geht funktionieren sie ja auch (braucht halt eine nicht-freie Firmware). Außerdem habe ich aktuell bei der Arbeit viel mit 100Base-T1 zu tun, an dessen Entwicklung war Broadcom so weit nicht unbeteiligt dass das Zeug vor seiner Standardisierung BroadR-Reach hieß.

Dankeschön. Ich werde zusätzlich den Teil der Schaltung mit der langen Leitung über einen B0505S entkoppeln.

Grüße Marc

Das macht durchaus Sinn. Wenn man schon einen Optokoppler einsetzt sollte man auch getrennte Stromversorgungen haben.

Ich würde bei deiner Anwendung auf beides verzichten, aber das ist Geschmackssache. Ich setze Optokoppler ein wenn ich Signale aus Industriemaschinen abgreife um diese auf Mikrocontroller zu schalten. Da habe ich eh getrennte Stromversorgungen.

stefan schrieb:

Früher [tm] gab es schnelle Schalttransistoren, welche via Golddotierung diesen Widerstand quasi eingebaut hatten, 2N709(?). Heute eventuell (habe ich nicht geprüft) MMBT2369. Die haben dann allerdings dementsprechend Reststrom im Kollektorkreis. TANSTAAFL.

Der 2N2369 ist gold-dotiert. Einer der Gruende, warum er nach wie vor so beliebt ist.

Am 21.06.2020 um 20:06 schrieb Rolf Bombach:

Die Golddotierung hat zwar einen vergleichbaren Effekt, der stammt aber nicht aus einer Änderung des Widerstands, es geht dabei eigentlich nur um die Verringerung der Minoritätsträgerlebensdauer....

Ist die Verringerung der Ladungsträgerlebensdauer nicht auch ein Fall von Planned Obsolescence? Irgendwann sind die armen Elektronen müde und das Bauelement fällt aus.

Irgendwo hatte ich sowas tatsächlich mal gelesen ;-)